3.2. TEORÍA BÁSICA
3.2.1 Las variables en el proceso de la flotación de minerales
zinc y 11.68% de fierro. La recuperación de zinc fue 88%. Con base en las pruebas de remolienda y flotación de los diversos flujos del circuito de zinc de Velardeña se deduce lo siguiente:
El tamaño de partícula que optimizó el grado del concentrado de zinc fue 15 µm.
La energía específica obtenida para tamaño de partícula de 15 µm fuev14.7 kWh/t.
La curva grado vs recuperación de zinc fue mejor con remolienda.
La curva grado vs recuperación de insoluble también fue mejor con remolienda.
Hay una correlación estrecha entre zinc e insoluble.
Se considera factible reducir insoluble de 5.6 a alrededor de 1%
remoliendo a 15 µm
poseen un diverso grado de importancia dentro del proceso, no obstante, todas afectan directamente a los resultados finales. En este caso, ellos estudiaron las diversas variables que influyen directamente en la recuperación de minerales hidrófobos a través del proceso de flotación. Se hizo un análisis de las propiedades intrínsecas propuestas por destacados científicos a nivel mundial.
El estudio de las variables y propiedades que influyen en la flotación, hace posible el mejoramiento continuo del proceso, con capacidades de tratamiento que buscan satisfacer el creciente consumo de metales actuales. No cabe duda de que sin la flotación como método de concentración nuestra civilización no hubiera podido llegar al nivel de desarrollo actual.
El creciente aumento de la implementación de la flotación en la industria cuprífera del país, hace relevante estudiar las variables y propiedades presentes en este proceso. Para ello se ha investigado los actuales métodos, nuevas tecnologías y variables utilizados en la minería actual.
Pese a su aparente simplicidad, la flotación es de origen relativamente reciente, es un proceso moderno, cuyos fundamentos teóricos y tecnológicos fueron desarrollados en el siglo XX. Sin embargo, como todos los grandes descubrimientos, este proceso tiene historia que se puede remontar hasta varios siglos atrás. Pero no es hasta 1.886 con los trabajos de los hermanos Bessel cuando se toma el verdadero desarrollo del proceso de flotación, cuya aplicación tecnológica comprende la
importancia de las burbujas de aire para el transporté de las partículas hidrofóbicas. Sin embargo, debido a la poca difusión y conocimiento de estos trabajos, no tuvieron aplicación. Finalmente, la primera flotación por espuma fue patentada por Del Prat-Potter en 1904.
. El uso industrial de la flotación en gran escala puso en evidencia el gran adelanto que representaba este proceso en comparación con los procesos convencionales de concentración, particularmente los gravitacionales. En primer lugar, permitía el beneficio de minerales de baja ley, lo que no se podía lograr con los métodos gravimétricos. En segundo lugar, se podía recuperar con gran eficiencia los valores metálicos que se encontraban en las lamas ó finos, finalmente las recuperaciones y calidad de los productos obtenidos por flotación superaban las obtenidas por otros métodos. La importancia del proceso de flotación en la metalurgia extractiva actuales de tal orden, que no sería exagerado decir que sin ella no se habría podido llegar al presente nivel de producción, satisfacer la demanda y necesidades de nuestra civilización. Hay que subrayar el creciente consumo de metales, combustibles y sus derivados que se deben al aumento biológico de la población, al progreso cultural y a la elevación del estándar de vida. La flotación ha permitido beneficiar minerales que anteriormente se consideraban desechos bajar la ley mínima de los
metales y minerales que anteriormente no se podían recuperar por falta de método o por baja concentración. Finalmente, la flotación no solamente ha abierto nuevas posibilidades, sino que también ha mejorado los resultados tecnológicos. Hoyen día la gran difusión de la flotación se debe a que es un método único, además de ser eficiente, ya que no solo permite la recuperación de metales a partir de minerales de más baja ley, granulometría más desfavorable y composiciones mineralógicas muy complicadas, sino que también permite hacerlo de mejor forma. Las recuperaciones por flotación casi invariablemente son más altas; las leyes de los productos nobles son superiores; Los relaves son de menor ley y los costos de operación y producción son más bajos. Si bien la flotación en si ha tenido diversos impulsores, la conocida en estos tiempos comenzó con los trabajos del inglés Haynes, quien en el año 1.860 encontró y patento la diferencia de mojabilidad que mostraban los minerales en el agua. [Brown-1.965].
La flotación sin el uso de reactivos no tendría altos niveles de recuperación, además el proceso sería más complicado llevarlo a cabo.
La mojabilidad de los sistemas reactivo/solido/fluido depende de las condiciones de pH y salinidad del medio acuoso, la mineralogía, la carga de la superficie sólida y la composición química del reactivo.
La recuperación de mineral aumentará en la medida que aumente el ángulo de contacto.
El utilizar celdas de flotación de gran capacidad o volumen para la etapa primaria no quita que se pueda requerir de un banco de flotación, es decir aplicar etapas como barrido o limpieza.
La oscilación del flujo de alimentación de pulpa provoca variación en el tiempo de residencia de las partículas comprometiendo la ley final de concentrado
Los tamaños de partículas intermedios presentan una mayor recuperación metalúrgica y selectividad del concentrado final.
Al estudiar las diversas variables que participan en el proceso de flotación, se concluye que al complementar su acción junto con herramientas estadísticas ayudan a mejorar los resultados metalúrgicos.
El uso de espumante es fundamental, el aire se distribuye en forma pareja, las burbujas son más estables, se obtiene el tamaño deseado y no se asocian unas con otras:
El tipo y dosificación de los reactivos tiene que ser estudiada para lograr el efecto deseado. En algunos casos exceso de estos puede aumentar la recuperación, pero sin embargo disminuye la selectividad.
Evitar la sobre molienda ya que existen minerales que se desintegran con mayor facilidad formando lamas secundarias.
El equipamiento debe cumplir con funciones que lo diferencien del resto, en conclusión, debe permitir y promover la colisión
eficiente para alimentación, salida de concentrado y relave, quietud en la zona de espuma y tener control en niveles de pulpa y espuma, grado de aireación y agitación. Dentro de todas las variables y perturbaciones que intervienen en el proceso de flotación, se destacan la granulometría, pH y flujo de aire.
Debido a que juegan un rol indispensable en la recuperación y ley del concentrado, por lo que no sería exagerado decir que sin ellas no sería posible la flotación.
3.2.1.1. Flotación de minerales
Los procesos de flotación puede aplicarse a minerales de baja ley y a minerales que requieren molienda fina para lograr la liberación del producto útil. Como se trata de un proceso relativamente selectivo. Como se trata de un proceso relativamente selectivo, una aplicación importante está en la concentración de minerales valiosos contenidos en minerales polimetálicos, como, por ejemplo, en sulfuros que contienen, cobre, plomo y zinc. Para optimizar el proceso de flotación se llevan a cabo pruebas en laboratorio experimentales. Las pruebas se efectúan en celdas de flotación semi-batch de 5.5 litros de capacidad. El procedimiento de preparación de muestras de un mineral de alimentación, requiere de una etapa de reducción de tamaño hasta lograr la granulometría adecuada de acuerdo al plan experimental de flotación.
3.2.1.2 Diseños Experimentales.
Son formas ordenadas en las cuales se distribuyen las pruebas, que generalmente tienen una forma geométrica regular;
las variables se mueven a través de un rango. En la etapa
“screenning” se usan los arreglos factoriales, las factoriales fraccionadas y las plantillas Planckett Burmann.
El primer objetivo es mostrar que, usando el razonamiento del diseño experimental en las investigaciones, es posible aprovechar los resultados de las mismas con la finalidad de hacer una proyección para un trabajo a escala industria.
El segundo objetivo es mostrar una manera ordenada de generar investigación experimental, que estamos convencido, sirve para todas las especialidades de la Ciencia e Ingeniería y que frecuentemente no se usa por causas aún no establecidas.